2.9.4. Защита от электромагнитных полей

Ослабление мощности ЭМП на рабочем месте можно достигнуть :

- организационными мерами защиты,

- увеличением расстояния между источником излучения и рабочим местом,

- уменьшением мощности излучения генератора,

- установкой экранов между источником и рабочим местом,

- применением средств индивидуальной защиты.

К работе на установках ВЧ и СВЧ не допускаются лица моложе 18 лет, с заболеваниями крови, нервной системы, глаз и др. Ежегодно проводится медицинский осмотр. Рабочим предоставляется дополнительный отпуск и сокращается рабочий день, если облучение (плотность потока мощности) составляет > 10 м^кВт/см².

При мощности до 30 кВт установка размещается на площади  25 м², а Р>30 кВт, то S 40 м².

Помещения, где работают ВЧ установки оборудуют вентиляцией.

В технических средствах защиты от ЭМП используют явление отражения и поглощения энергии излучателя, применяя различные экраны и поглощатели мощности.

Металлы обладают высокой отражательной и поглощающей способностью и широко используются для экранирования.

Зная характеристики металла, можно рассчитать толщину экрана  (м), обеспечивающую заданное ослабление ЭМП L (дБ)

_____

 =L/15,4f _a ,

где L - заданное ослабление ЭМП, дБ ;

f - частота ЭМП, Гц ;

 - удельная проводимость материала экрана, Ом/м ;

_а - абсолютная магнитная проницаемость материала экрана, Гн/м ;

_а= _r ;

 - магнитная постоянная,  = 4^10^-7 Гн/м ;

_r - относительная магнитная проницаемость материала экрана.

Экраны должны обеспечивать снижение напряженности электрического поля в защищаемом пространстве до < 5 кВ/м.

Они могут быть как стационарные, так и переносные. Заземление экранирующих устройств должно выполняться особенно надежно. Каждый экран присоединяется не менее чем в двух точках к контуру заземления.

К СИЗ относятся экранирующий костюм, который защищает от воздействия электрического поля в установках промышленной частоты сверхвысокого напряжения, а также при работах под напряжением на ВЛ.

Защитные свойства основаны на принципе электростатического экранирования, рассмотренном выше. Костюм состоит из металлической каски, комбинезона и рукавиц из токопроводящей ткани, ботинок с электропроводящими подошвами. Все предметы костюма должны иметь между собой надежную электрическую связь. Обувь обеспечивает заземление костюма.

Костюм применяется при работах, проводимых в ОРУ о ВЛ электропередачи сверхвысокого напряжения в пределах зоны влияния при Е25 кВ/м на рабочем месте.

Литература : [1], C.80-102; [2], C.69-75; [3], C.210-223; [7], C.154-159.

2.10. Защита от ионизирующих излучений

2.10.1. Основные характеристики ионизирующих излучений

Ионизирующим излучением называется любое излучение прямо или косвенно вызывающее ионизацию среды (образование заряженных атомов или молекул-ионов).

Ионизирующими свойствами обладают космические лучи, природные радиоактивные вещества.

Источники ионизирующих излучений (ИИ) широко применяются для дефектоскопии металлов, контроля качества сварных швов, определение уровня агрессивных сред, геологической разведке, медицине, атомной энергетике и т.д.

Применение радиоактивных веществ безопасно только в случае соблюдения определенных технических и организационных требований.

Ионизирующее излучение бывает электромагнитным (фотонным) и корпускулярным. К электромагнитному излучению относятся гамма излучение и рентгеновское излучение. Корпускулярное излучение представляет собой поток частиц с массой покоя отличной от нуля (альфа и бета частиц, протонов, нейтронов и др.).

Ионизирующее излучение характеризуются по их ионизирующей и проникающей способности.

Ионизирующая способность излучения определяется удельной ионизацией, т.е. числом пар ионов, создаваемых частицей в единице объема, массы среды или на единице длины пути.

Проникающая способность излучений определяется величиной пробега. Пробегом называется путь, пройденный частицей в веществе до ее полной остановки, обусловленной тем или иным видом взаимодействия.

частица обладает наибольшей ионизирующей способностью и наименьшей проникающей. Их удельная ионизация изменяется от 25 до 60 тыс. пар ионов на 1см пути в воздухе. Длина пробега этих частиц в воздухе составляет несколько сантиметров, а в биологической ткани - несколько десятков микрон.

излучение имеет существенно меньшую ионизационную способность и большую проникающую. Удельная ионизация в воздухе составляет 100 пар ионов на 1 см пути, а пробег достигает нескольких метров.

Наименьшей ионизирующей способностью и наибольшей проникающей обладают фотонные излучения. Во всех процессах взаимодействия электромагнитного излучения со средой часть энергии преобразуется в кинетическую энергию вторичных электронов, которые проходя через вещество, производят ионизацию. Ослабление потока электромагнитного излучения в веществе подчиняется экспоненциальному закону и характеризуется коэффициентом ослабления, который зависит от энергии излучения и свойств вещества.

Для количественной оценки ионизирующего действия фотонного излучения в сухом атмосферном воздухе используется понятие экспозиционной дозы.

Экспозиционная доза Х представляет собой отношение полного заряда ионов одного знака, возникающих в молом объеме воздуха, к массе воздуха в этом объеме

dQ

X =  , Кл/кг ,

dm

где Q - полный заряд ионов одного знака, K_л;

m - масса воздуха.

Единица измерения 1 Кл/кг в системе СИ, внесистемная единица рентген (P), 1P=2,58^10^-4 Кл/кг.

Биологическое действие ИИ на живой организм зависит от поглощенной энергии излучения.

Поглощенная доза излучения Д - это физическая величина, равная отношению средней энергии, переданной излучением веществу в некотором элементарном объеме

dE

Д=  , Дж/кг ,

dm

где Е - энергия излучения, Д_ж,

m - масса вещества, кг.

Единицей измерения поглощенной дозы является грей (Гр);

1Гр=1 Дж / кг ; 1рад=0,01 Гр.

Действие ионизирующих излучений, действующих на организм зависит не только от поглощенной дозы и ее фракционирования во времени, но и от пространственного распределения поглощенной энергии, которая характеризуется линейной передачей энергии частиц в среде (ЛПЭ).

Для сравнения биологического действия различных видов излучения при решении задач радиационной защиты используется коэффициент качества К.

К - это безразмерная величина, характеризующая зависимость неблагоприятных биологических последствий облучения человека в малых дозах от полной ЛПЭ излучения.

Значения К некоторых видов излучения при длительном облучении всего тела приведены в таблице 2.10.1.

Таблица 2.10.1.

№	Вид излучения	коэффициент качества, К
1.	Рентгеновское и - излучение	1
2.	Электроны и позитроны, излучение	1
3.	Протоны с Е<10 МэВ	10
4.	Нейтроны с Е<20 КэВ	3
5.	Нейтроны с Е=0,1-10МэВ	10
6.	- излучение с Е<10 МэВ	20

Для оценки радиационной опасности действия излучения произвольного состава введена эквивалентная доза облучения Н, которое определяется как произведение поглощенной дозы на средний коэффициент качества излучения в данной точке ткани

Н = D K, Зв

В качестве единицы измерения эквивалентной дозы принят зиверт, Зв;

1 Зв = 1 Дж/кг. Применяется также единица бэр, 1 бэр = 0,01 Зв.

Зиверт равен эквивалентной дозе излучения, при которой поглощенная доза равна 1 Гр и К=1.

Поглощенная, экспозиционная и эквивалентная дозы, отнесенные к единице времени, носят название мощности соответствующих доз.

1. (Гр/c , рад/c ) ;

2. ( А/кг , P/c ) ;

3. ( Зв/c , бэр/c ).

Активность А радиоактивного вещества - это число спонтанных ядерных превращений dN в этом веществе за малый промежуток времени dt, деленное на этот промежуток

А = dN / dt, Бк,

Беккель - это ядерное превращение в секунду, 1 (кюри) = 3,7^10¹⁰ ядерных превращений в секунду.

По значению активности судят о числе радионуклидов, попавших в окружающую среду. Нуклид - вид атомов, характеризующихся массовым числом и атомарным номером. Нуклид с одинаковым атомным номером, но разным массовым числом называется изотопом.